Question

【題目】I某鈣鈦礦型太陽能電池吸光材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中A通常為CH3NH3+，可由甲胺(CH3NH2)制得；M為Pb2＋或Sn2＋；X為鹵離子，如Cl－、Br－等。

（1）吸光材料的化學(xué)式為___(用A、X、M表示)。

（2）H、C、Cl三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>____。

（3）溴原子基態(tài)核外價(jià)電子排布式為___。

（4）甲胺(CH3NH2)極易溶于水，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)?/span>___。

（5）CH3NH2中N原子的軌道雜化類型為__；1mol CH3NH3+中含σ鍵的數(shù)目為____。

II 鎳的單質(zhì)、合金及其化合物用途非常廣泛。

（1）Ni在周期表中的位置為___。

（2）[Ni(N2H4)2](N3)2是一種富氮含能材料。配體N2H4的熔沸點(diǎn)比C2H6高的多的原因是____；[Ni(N2H4)2]2＋中含四個(gè)配位鍵，不考慮空間構(gòu)型，[Ni(N2H4)2]2＋的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為_____。

（3）一種新型的功能材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，它的化學(xué)式可表示為___。每個(gè)Mn周圍最近且等距離的Mn數(shù)目為___，每個(gè)Ga周圍最近且等距離的Mn數(shù)目為____。

Answer 1

【答案】AMX3 H<C<Cl 4s24p5 CH3NH2與H2O形成分子間氫鍵 sp3 7mol或7×6.02×1023 第四周期VIII族 N2H4分子間可以形成氫鍵 Ni2MnGa 12 6

【解析】

I (1) 該晶胞中A微粒個(gè)數(shù)=8×=1、X微粒個(gè)數(shù)=6×=3、M微粒個(gè)數(shù)=1，其化學(xué)式為AMX3；

(2)元素的非金屬性越強(qiáng)，其電負(fù)性越大，非金屬性CI>C>H，則電負(fù)性H<C<C1；

(3) Br原子核外有35個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫該原子核外電子排布式為[Ar]3ds104s24p5；

(4)能和水形成氫鍵的溶質(zhì)溶解性較大，CH3NH2與H2O形成分子間氫鍵，所以甲胺極易溶于水；

(5)N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷N原子軌道雜化方式為sp3；該微粒中含有7個(gè)σ鍵，1 mol CH3NH3+中含σ鍵的數(shù)目為7 mol或7×6.02×1023 ；

II（1）Ni的原子序數(shù)為28，在周期表中的位置為第四周期VIII族；

（2）[Ni(N2H4)2](N3)2是一種富氮含能材料。N2H4分子間可以形成氫鍵，故配體N2H4的熔沸點(diǎn)比C2H6高得多；Ni2+提供空軌道，N2H4中N原子提供孤對(duì)電子，形成配位鍵， [Ni(N2H4)2]2＋的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為；

(3) Ni原子處于小立方體體心，晶胞中Ni原子數(shù)目=8，Mn原子處于頂點(diǎn)與面心，晶胞中Mn原子數(shù)目=8×+6×=4，Ga處于晶胞體心與棱心，晶胞中Ga原子數(shù)目=1+12×=4，則晶胞中Ni、Mn、Ga原子數(shù)目之比=8: 4: 4=2: 1: 1，故晶體的化學(xué)式為: Ni2MnGa；

根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)Mn周圍最近且等距離的Mn數(shù)目為12，每個(gè)Ga周圍最近且等距離的Mn數(shù)目為6。